风冷机组冷凝热回收的应用
冷水机组热回收应用及探讨
冷水机组热回收应用探讨作者: 曾振威(南区技术部)0 前言随着社会节能和环保意识的日益增强，一些原先被冷落的技术逐渐受到厂家和业主的青睐。
对冷水机组的冷凝排热进行回收便是其中之一。
不可否认，在一些场合，如医院，宾馆等，在供冷的同时，需要一定温度和流量的热水以满足需要。
这时候热回收型冷水机组便体现其技术优势，但同时也对热水系统设计和运行提出了相应的要求，而且对机组的性能也有一定的影响。
另外由于机组本身的问题，例如，热水温度的限制和机组在供冷的时候才能供热（冬天使用热泵除外），使得该技术在实际应用中受到一定的制约，特别在冬天使用时，一些地区，由于室外温度的限制，并不能大规模减小常规燃煤燃气热水锅炉或电锅炉的规格，因此其发挥效益的时间一般在于夏季供冷的周期内。
而且由于冷水机组冷负荷的变化，导致其热回收量也发生变化，这就导致应用此技术的实际回收期比理论的要长！虽然热回收技术不是一个新的技术，但目前系统设计思路都是一些冷水机组厂家提出的，出于推广的需要，有些分析并不是完全准确，本文将从热水温度和回收量，系统设计，控制系统及投资回收期等四个方面进行探讨。
1 热水温度和回收量热水温度和热回收量主要与热回收模式、冷凝器类型和蒸发器类型有关。
1.1热回收模式热回收共有两种模式[1]，一种是显热回收，也称之为部分热回收；另一种是潜热回收，也称之为全热回收。
高温高压的冷媒蒸汽在冷凝器中一般要经历三个阶段[2]，如下图1所示。
如果仅回收过热段部分的能量，此时蒸汽不发生相变，因此回收的仅为蒸汽的显热，此热量大约为总排热量的12～15％[1]。
该模式称之为显热回收模式。
显热回收的特点是：a回收的比例不大，一般为冷量的10％左右，这是因为考虑到换热效率的问题；b回收的温度不高，对于风冷机组，最高出水温度为60℃左右；对于水冷机组，最高出水温度在50℃左右。
这是因为风冷机组的冷凝温度和过热度均高于水冷机组的缘故；c对冷水机组的性能（COP）的影响，加了热回收的冷水机组，如果其冷凝器与标准机组一致，由于一部分的热量被热水带走，相应地冷凝器承担的热量就减少，这样会有助于增加冷媒的过冷度，对机组提高效率是有利的[1]，这种情况只有在进行热回收的时候才能发生；d与常规机组相比，成本增加很少。
全热回收风冷热泵机组在酒店中的应用
给水排水 V ol 134 No 17 200877全热回收风冷热泵机组在酒店中的应用陈 耀 辉(福建省建筑设计研究院,福州 350001)摘要 介绍了全热回收风冷热泵机组的原理及其在酒店行业中的应用,分析了全热回收机组和部分热回收机组的区别。
结合工程实例着重探讨全热回收风冷热泵机组水系统原理,并进行节能、初期投资、投资年限等经济指标分析,最后总结了工程设计的体会。
关键词 全热回收风冷热泵机组 生活热水 节能 酒店许多场所既要提供舒适的空调,又要提供生活热水,尤其是星级酒店,中央空调系统及生活热水系统是其生活条件的重要因素。
在夏季,中央空调系统为建筑室内空间提供冷气的同时,也向大气散发大量的热量。
如果中央空调系统散发的这些热量能全部或部分用于加热生活热水,则无须燃烧过程就能获得生活热水,既节能又环保,近几年建筑工程中广泛应用的热回收风冷热泵机组就是这样一种设备。
热回收风冷热泵机组分为全热回收风冷热泵机组及部分热回收风冷热泵机组两种。
1 全热回收风冷热泵机组原理全热回收风冷热泵机组的全热回收器与冷凝器为并联安装,分为夏季运行方式及冬季运行方式两种,夏季运行方式(见图1)又分为3种运行模式:¹全热回收模式:全热回收机组在热回收工作模式下,机组的冷媒流经蒸发器A 及全热回收器B,冷凝器C 及风扇不工作,这时,热回收量可达到空调制冷量的1.2倍。
º全制冷运行模式:当机组没有热回收运行时,机组的冷媒流经蒸发器A 与冷凝器C,全热回收器B 不工作,工作模式和普通风冷热泵机组一样。
»部分热回收模式:全热回收机组有一套先进的流量分配及运行控制系统,当生活热水仅为部分负荷时,流经全热回收器B 的流量不足,机组可按要求随时调整冷凝器C 的散热量,既能够优先确保生活热水的供应,也可以散发多余的热量,使机组不会因为生活热水负荷波动而发生故障,确保机组正常运行。
冬季由四方方向阀切换成冬季运行方式(见图2),78给水排水 Vol 134 No 17 2008这时,冷凝器转换为蒸发器,蒸发器转换为冷凝器。
开利风冷水冷酒店热回收应用 WP-CN2010-003_v2003
开利系统解决方案系列 Carrier Asia HVAC Aug 2010
开利系统解决方案系列
目录
酒店行业中风冷水冷机组热回收系统的应用
一、热回收系统应用背景 .................................................................................4 1.1 热回收技术概念...................................................................................4 1.1.1 部分热回收 .......................................................................................5 1.1.2 全热回收 ..........................................................................................5 1.2 酒店行业中热回收系统应用的优势 ......................................................6 1.3 相关标准法规 ......................................................................................7
图 1-1 部分热回收压焓图
1.1.2 全热回收 全热回收回收的是所有需要被排出的过热量与冷凝热，制冷剂处于过热蒸气
状态与气液混合状态。通常的做法是，设置一个热回收冷凝器，可完全替代常规 冷凝器。这种形式的热回收，可回收的冷凝过程中所有的热量，交换热量的一侧 为热水温度，另一侧为制冷剂的冷凝温度，因此所提供的热水量较大，温度较小， 温度不可控。
冷凝热回收型制冷机组在住宅类建筑中的适用性研究
第 １１ １２月 年
ＲＥＦ ＧＥＲＡＴＩ ＲＩ ＯＮ ＡＮＤ Ｒ — ＡＩ ＣＯＮＤＩ ０ＮＩ Ｔ１ ＮＧ
冷 凝 热 回收 型 制冷 机 组在 住 宅 类 建筑 中的适 用性研 究
于连 涛
摘 要
林 宇清
（ 上海核 工程研 究设 计 院）
用， 制取生活热水 ， 是行之有效 的提高能源利用率 的方 法 。冷 凝热 回收型 制 冷 机组 应 运 而 生 。但 此
类机 组提供 的热量显 然 是 受冷 量 控 制 的 ， 因此 ， 其 式 中 ： 采用 冷 凝 热 回收 的逐 日可 用 冷凝 热量 Ｑ为 （Ｊ ； ｌ ｋ）Ｑ｝ 为逐 日生 活热水 的需热 量 （Ｊ 。 ｋ ） 逐 日热 回收系数 Ｚ 表示可 回收 的冷 凝热 量 与
１ 参 数意 义及分 析
首先 ， 冷 凝 热量 与 生 活 热水 的用 热 量 方 面 从
进行分析。冷凝热量和 生活热水 用热量 的比较 ， 是衡量 冷凝 热 回收是否 可行 的一个 关键 因素 。
为 了衡 量 冷 凝 热 回收 方 式 的可 行 性 ， 义 逐 定 日热 回收 系数 Ｚ［２， － １］
Ａｐ ｉ ａ ｉｉｙ ｒ ｓ ａ ｃ ｎ ｃ ｎｄ ｎ ｉ ａ ｅ ｏ ｅ ｙ ｃ ｉｌｒ ｐｌｃ ｂ ｌｔ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｏ ｅ ｓｎｇ ｈｅ ｔｒ ｃ ｖ ｒ ｈ ｌｅ ｆ ｒ ｒ ｓ ｄ ｎｔａ ｕ ｌ ｉ ｓ ｏ ｅ ｉ ｅ ｉ ｌｂ ｉｄ ｎｇ
Ｙｕ Ｌｉ ｎ ａ Ｌｉ ａ ｔｏ ｎ Ｙｕｑ ｎ ｉｇ
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风冷模块机组主要构件与原理及热回收
风冷模块机组主要构件与原理及热
回收
一、概述
风冷模块机组是一种主要用于制冷和空调的设备，它不同于其他制冷设备，采用了风冷原理，具有高效节能的特点。
本文将从构件与原理、热回收两个方面进行介绍。
二、构件与原理
风冷模块机组由以下部件组成：压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。
其工作原理如下：压缩机将低温低压的气体抽入，进行压缩升温，使气体温度高于室温，然后将高温高压气体传递给冷凝器。
在冷凝器内，高温高压气体通过铜管散发出热量，变成高压低温的液态制冷剂。
然后，制冷剂经过膨胀阀，减压降温，变成低压低温蒸气，进入蒸发器。
在蒸发器内，低压低温的制冷剂吸收空气中的热量，变成低温低压蒸气，最后通过压缩机再次循环使用。
三、热回收
风冷模块机组进行热回收，主要是利用蒸发器的低温回收废气中的热量。
具体来说，当风冷模块机组在制冷工作时，室内的热量通过机组的蒸发器吸收，而机组的排气口则会排出一部分废气，这些废气中包含有热能。
如果这部分废气能够被利用，就能在一定程度上减少能源的浪费并提高机组的效率。
风冷模块机组热回收的方式有很多种，如在排气口加装热交换器，将废气中的热量传递给进气口的空气，减少空气进入机组的温度波动。
此外，在排气口加装排风机也是一种常见的热回收方式。
排风机可以将废气排出室外，避免废气中的热能造成室内温度过高，从而降低机组的效率。
四、总结
风冷模块机组采用了先进的风冷原理，具有高效、节能、环保等优点。
在使用时，我们还可以采用热回收等方式进一步提高机组的效率，降低能源消耗。
在未来，风冷模块机组将得到更广泛的应用。
冷凝热回收的应用
冷凝热回收的应用高于冷凝温度；全部热回收指冷媒过热蒸气冷却、冷凝和过冷，冷凝热全部回收加热生活用水，水温低于冷凝温度。
在实际工程应用中，由于水系统管路及储能水箱保温效果差等将导致一定程度的温降，舒适性较差。
而提高生活用水水温可以采取以下措施，如果生活用水热负荷小于空调侧热负荷，则采用部分热回收来制取生活用水，压缩机的排气温度可高达65～90℃，这时生活用水出水高达55～65℃；如果生活用水热负荷与空调侧热负荷相当，则采用全部热回收来制取生活用水，一般情况下,风冷热泵机组冷凝温度50～55℃，生活用水水温可达到45～50℃。
图1 系统原理图图2 lgP-H图3.试验测试装置介绍本文作者在常州爱斯特空调设备有限公司的中央空调测试中心进行了风冷热回收冷热水机组的测试。
试验测试装置如图3，机组放置在测试中心，环境干球温度恒定35±1℃，湿球温度恒定24±0.5℃，空调侧进水温度恒定12±0.3℃，出水温度恒定7±0.3℃，热回收储能水箱四周均有保温层。
项目1是在电磁阀（图1中序号2）开启的状态下测得的数据，即冷媒不经过板换，直接到室外侧换热器与空气进行热交换，无热回收时所测的制冷量。
项目2－9是在电磁阀关闭的状态下测得的数据，即冷媒经过板式换热器，在板式换热器内与水进行热交换，回收冷凝热对储能水箱中的水进行加温，在不同热回收回水温度，水流量恒定（3m3/h）下测得的制冷量和热回收量。
图3.试验测试装置4.试验结果与分析4.1在热回收水流量不变的情况下，回收热量随进水温度的增加而减少，即进水温度越高，进出水温差越小，回收热量越小。
以下是水流量为3m3/h时，进、出水温度，热回收量随时间变化的曲线。
如图4、5.4.2经工程测算表明，冷凝器的散热量是制冷量的1.2~1.3 倍。
把热回收量与冷凝器的总散热量的比值称为热回收效率,则热回收效率随回水温度的升高而降低。
如图6。
冷凝热回收空调的节能分析
冷凝热回收空调的节能分析摘要：在空调机组中附加热回收功能，不但提高空调制冷系统的经济性，而且还能达到显著的节能效果。
关键词：冷凝热热回收节能Abstract operating heat recovery in air-conditioning，ensure the higest operation efficiency of unit and energy-saving.Keywords condensate heat; heat recovery; energy-saving概述机组在制冷工况运行时须向环境中排放冷凝热，通常冷凝热可达到制冷量的1.15~1.3倍。
这部分热量不但没有利用，而且需消耗水泵及风机功率，白白散失在空气中，造成能源浪费。
因此，制冷空调系统采用热回收技术能够冷凝热来提供生活热水，不仅减少了冷凝热对环境的热污染，而且还能够利用废热比较经济地得到人们所需要的热源，节能前景十分良好[1]。
热回收方式分为部分热回收和全热回收。
在本文笔者仅部分热回收的原理和经济性进行分析。
热回收空调系统的工作原理图1为风冷式热泵机组带热回收功能的系统原理:图1风冷热回收式热泵机组系统原理图1风冷热回收式热泵机组系统流程图，只是在系统中增加一个热回收设备，经压缩后的高温高压气态制冷剂首先进入热水侧的板式换热器中冷却进行热量回收，然后再进入翅片冷凝器中进行冷凝、再冷，从而实现气态制冷剂的冷凝过程。
生活用水直接进入热回收板式换热器的回水侧，通过与高温高压的气体制冷剂进行换热。
加热后的热水直接进入水箱中储存备用。
若用电加热来加热生活热水不但耗电量大，而且电热管易损坏；对于燃油锅炉加热的方式，由于燃油的价格高，产生的效能低。
因此，热回收技术在空调节能方面的效果是相当显著的，而且空调机组在夏季制冷时所产生的热水是完全免费的[2]。
热回收系统性能分析图2为热回收系统的热力循环压焓图。
当制冷工质采用R22时，一般压缩机的排气温度在75℃以上，将此废热进行回收，可以将自来水加热到45℃以上，成为可用的生活或工艺用热水，且对制冷系统有利无弊。
风冷热回收机组原理及应用
风冷热回收机组原理及应用摘要：本文阐述了风冷热回收机组的发展和应用现状，结合实际工程项目提出了一种适合于全年运行且具有供冷、供暖及供生活热水于一体的风冷型热回收系统。
关键词：热回收、冷凝热、生活热水引言现代许多楼宇（如酒店、宾馆、酒楼、健康中心、办公写字楼、别墅等）很多采用集中中央空调机组系统供冷，同时每天又需要大量卫生热水供应。
参照以往的经验，实现空调、热水、供暖的问题常常采用的是“供冷机组+锅炉”的模式来解决问题，首先，在中央空调供冷的同时大量的废气废热排放到大气中去；其次，不管春夏秋冬，锅炉必须开启制取生活热水，另一方面需要大量的燃料燃烧，增加费用支持的同时也对周围环境造成极大影响，影响身体健康。
随着全国多个地区雾霾天气的增多，煤改“清洁能源”成为大趋势。
而水冷、水源热泵机组及风冷热泵机组冷凝热的回收和利用，已成为关注的重点之一，其中空气源被列为首位。
由于这类型的废热是热泵机组制冷时的副产品，利用其生产生活热水，具有极高的经济价值。
一、风冷热回收的原理及分类热回收的原理及分类风冷热回收机组的工作原理：机组通过冷凝器放出大量的热量。
通常情况下，这些热量被冷却介质带走排入周围环境，这对于那些需要用热的场所是一种浪费，同时也给周围环境带来一定的废热污染。
风冷热回收机组就是通过增加热回收器的方式，将机组运行过程中排向环境的大量废热回收再利用，作为用户的最终热源或初级热源。
通常这种废热回收利用是通过制备热水（约50℃）的方式实现的。
热回收共有2种类型，一种是部分热回收型；另一种是全热回收型。
部分热回收较全热回收热回收量小，能效比低，现在许多空调厂商都将小型风冷热泵机组设计成全热回收型。
风冷热回收YCAG-HR机组就是全热回收型，热回收器的设置采用冷凝器并联原理，外置热回收器，通过铜管与系统相连接，与风冷冷凝器并联。
通过监测控制生活热水水箱的温度来控制风冷冷凝器与热回收器的切换。
二、风冷热回收机组选型方案（1）选型步骤1 根据每个房间的功能及面积选择风机盘管和地暖。
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风冷机组冷凝热回收的应用
胡丽英汤令辰
摘要：通过对风冷热回收机组试验结果的分析，指出在风冷热泵机组上增加一热回收换热器，不仅不影响机组原有的性能，而且在提供空调循环水和生活用水的同时，提高机组的总能效比，达到节能环保的目的。
关键词：空调制冷热回收生活用水节能
The Application of the Air-cooled Heat Recycle Unit
Hu Liying Tang Lingchen Abstract: Through analyzing the test results of the air-cooled heat recycle unit, pointing out if the air-cooled heat pump is added a heat recycle exchanger, the original performance isn’t reduced, on the contrary, the total COP is improved, otherwise, the unit supplies the circle water of the air conditioning and the residential warm water, to achieve the aims of saving energy and protecting environment.
Keywords: air conditioning; refrigeration; heat recycle; residential warm water 1．前言
随着人们生活水平的不断提高，高层建筑的大量兴建，新建的高层建筑必然要加装空调系统。
但使用普通的集中空调系统总是有相当多的冷凝热直接排入大气，白白散失掉，造成较大的能源浪费，并且存在对周围环境的热污染。
从节能的角度看，对于高层建筑来说，建筑物又需要大量的生活热水供应，如果能将冷凝热全部或部分回收来加热生活热水，不但可以减少冷凝热对环境造成的污染，而且还可以节省不少的能源。
空调热回收机组就可以实现这一功能。
但过去的水冷热回收机组由于冷凝温度低,回收的生活热水应用受限制,而风冷热回收机组由于冷凝温度较高,可以得到较高的回收水温,因此,它的实用性较广。
2．系统概述
风冷热回收机组由风冷热泵系统与冷凝段热回收系统组成。
夏季使用时，机组制冷系统提供5～15℃的冷冻循环水供空调系统，同时热回收系统利用制冷机排出的废热加热生活热水，机组的总能效比达到5.0W/W以上（机组制冷量+机组回收热量与输入电功率的比值）；其工作原理与常规的制冷原理相同。
如图1，在压缩机与室外侧换热器之间加热回收换热器(板式换热器)，制冷时，压缩机排出的高温高压的气体进入板式换热器，在板式换热器内放热，将生活用水加热。
热回收包括部分热回收和全部热回收，如图2，在lgP-H图中，2点到5点的过程为整个冷凝过
程，其中2点到3点是冷媒的过热段显热放热过程，3点到4点是冷媒的潜热放热过程，4点到5点是冷媒的过冷段显热放热过程。
部分热回收指部分利用冷媒的冷凝热加热生活用水，水温高于冷凝温度；全部热回收指冷媒过热蒸气冷却、冷凝和过冷，冷凝热全部回收加热生活用水，水温低于冷凝温度。
在实际工程应用中，由于水系统管路及储能水箱保温效果差等将导致一定程度的温降，舒适性较差。
而提高生活用水水温可以采取以下措施，如果生活用水热负荷小于空调侧热负荷，则采用部分热回收来制取生活用水，压缩机的排气温度可高达65～90℃，这时生活用水出水高达55～65℃；如果生活用水热负荷与空调侧热负荷相当，则采用全部热回收来制取生活用水，一般情况下,风冷热泵机组冷凝温度50～55℃，生活用水水温可达到45～50℃。
图1：系统原理图
图2：lgP-H图
3．试验测试装置介绍
本文作者在常州爱斯特空调设备有限公司的中央空调测试中心进行了风冷热回收冷热水机组的测试。
试验测试装置如图3，机组放置在测试中心，环境干球温度恒定35±1℃，湿球温度恒定24±0.5℃，空调侧进水温度恒定12±0.3℃，出水温度恒定7±0.3℃，热回收储能水箱四周均有保温层。
项目1是在电磁阀（图1中序号2）开启的状态下测得的数据，即冷媒不经过板换，直接到室外侧换热器与空气进行热交换，无热回收时所测的制冷量。
项目2－9是在电磁阀关闭的状态下测得的数据，即冷媒经过板式换热器，在板式换热器内与水进行热交换，回收冷凝热对储能水箱中的水进行加温，在不同热回收回水温度，水流量恒定（3m3/h）下测得的制冷量和热回收量。
图3．试验测试装置
4．试验结果与分析
4．1在热回收水流量不变的情况下，回收热量随进水温度的增加而减少，即进水温度越高，进出水温差越小，回收热量越小。
以下是水流量为3m3/h时，进、出水温度，热回收量随时间变化的曲线。
如图4、5.
4．2经工程测算表明，冷凝器的散热量是制冷量的1.2~1.3 倍。
把热回收量与冷凝器的总散热量的比值称为热回收效率,则热回收效率随回水温度的升高而降低。
如图6。
5．结论
试验数据表明，对于部分热回收机组，增加热回收装置后,并没有明显影响空调侧的能效比，而机组的总能效比得到相应提高，不装热回收换热器前，机组的能效比为2.5，而热回收机组其
总能效比达到3～4。
以上整个测试过程涉及到的热回收是部分热回收，轴流风机始终开启，仍有一部分冷凝热释放到外界环境中，其转速由高压侧的压力传感器控制，当压力高于设定值，轴流风机满负荷运转，当压力低于设定值，轴流风机低速运转，如果实际工程需要，可加大热回收侧的水流量，实现机组的全热回收，机组总能效比将更高。
文中提出的空调热回收系统如果用于我国南方城市如广州、三亚等地具有良好的经济性，因为这些地区气温较高，全年有5个月以上需要空调供冷，而排热量也较大；在我国北方城市，由于夏季供冷时间较短，系统排热量较小，因此，热回收系统的经济性不显著，当然，如果北方地区使用热回收系统，则在暖通设计时充分考虑冬季采暖用水的负荷，适当放大机组的总容量，合理调节采暖用水和生活用水，同样可以实现一机三用的功能。
另一方面，在过渡季节，不需要空调供冷或采暖，同样可以使机组制冷运行来制取生活热水。
因此在我国目前的国情能源限制的情况下，尤其在南方地区，应该在高层建筑中广泛应用像这样的节能环保型空调。
参考文献
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调,2000(4).
2 ARI590—1992 Positive displacement compressor water-chilling packages.
3．汪训昌. 空气源热泵及其季节运行效率. 江苏暖通空调制冷, 2002(3).。